浅谈膜结构在公园景观中的应用——以厦门环东海域滨海旅游浪漫线紫荆夜跑园为例
时间：2023-03-05 10:10:05 来源：千叶帆 本文已影响人
杨晓榕
(厦门合立道工程设计集团股份有限公司，福建 厦门 361000)
项目概况：厦门环东海域滨海旅游浪漫线紫荆夜跑园位于同安大桥以北， 环湾西路以东，临近同安西溪入海口及埭头溪，面积为18.2公顷，是厦门滨海旅游浪漫线上的带状休闲绿地，背靠居住区和学校。紫荆夜跑园设置有星光夜跑跑道、儿童活动区、攀爬乐园、5km集散广场、休闲服务驿站及亲水平台等功能。
马拉松赛道穿园而过，日常为散步、休闲、骑行、跑步的功能。紫荆夜跑园不仅承载着社区公园的功能，还要满足旅游、休闲、赛事等其他功能。所以在设计景观构筑物构思初期，我们确立了浪漫线“浪漫”的气质，融入厦门“海上花园”的特质，以百合花为造型，我们设计了多个膜结构的构筑物，以其优雅的气质，阳光下浪漫圣洁的形象，矗立于滨海之一隅，融入公园的自然环境之中，绽放出独特的艺术美感。
膜结构，具有良好的结构美，造型自由、轻巧、柔美，充满力量感，富于表现力，相对于其他的景观构筑物，更容易被大家所接受，其不仅具有艺术美感，还具有较好的实用性，既能遮阳又能遮雨，并且适用于多种环境之中，对于雨雪天气较多的城市，其抗压强度也能展现出极大优势。膜结构可以在很多不同环境中展现不同的应用场景，其姿态可以随着钢结构的变化形成不同的造型，而且可以随着日光或夜景灯光的照耀，形成不同的形态特色。
膜结构主要有钢结构和膜材构成，钢结构为“骨”，膜材为“皮”，膜材依附于钢结构之上，或是向膜内部充气，由空气压力支撑膜面，或是利用柔性钢索和刚性支撑结构将面撑起，从而形成具有一定刚度，能够覆盖大跨度空间的结构体系[1]。
膜结构景观构筑物造型丰富多彩，千变万化。膜结构主要可分为骨架式，张拉式，充气式。
(1)骨架式 钢结构作为骨架，在钢结构的基础上做绷膜处理。
(2)张拉式 由钢立柱、拉索和膜材构成，以拉索和立柱拉紧膜材，让膜材形成张力。
(3)充气式 充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边，利用送风系统让室内气压上升到一定压力后，使屋顶内外产生压力差，以抵抗外力，利用气压来支撑。随着2008北京奥运会国家游泳中心中标方案—“水立方”的固护体系采用充气膜结构形式,充气膜在我国广泛地被应用到工程实践中[2]。
在公园景观设计中，钢结构首先具有良好的稳定性和结构安全，其次还要有较好的结构美感。在公园的尺度当中，以人视线角度，钢结构属于近人尺度，其形态是首先映入眼帘的，所以钢结构的处理应当较为轻盈，钢管管径不宜过粗，且要有秩序与节奏，弧度自然富有美感，呈现出雕塑般质感。而膜体应有饱满的曲面，柔美的曲线，和精致的艺术感。
(1)可塑性 膜结构不再是我们常见的建筑平直的设计语言，更多的呈现出优美的曲线语言，更加柔和。双曲面及多曲面等，给设计师提供了很大的想象空间和创造空间。
(2)透光性 膜结构的膜材具有一定的透光性，使其内部空间明亮，而且在夜景灯光的照射下也能形成漫反射。
(3)重复利用 膜结构可拆卸，可以重复利用，对于临时性的展览园来说，展会结束后膜结构便可以拆卸下来，换个地方重新利用。
(4)安全性 膜材经过处理，要达到防火等级要求；
膜结构属柔性结构，能够承受很大的位移，不易整体倒塌；
膜结构自重轻，抗震性能比较好。
(5)耐用性 因为涂层不同膜材的寿命也不一样， 好的膜材使用寿命可达20～30年之久，较为耐用。
(6)自洁性 膜结构的表面为涂层，表面较为光滑，摩擦系数低，具有一定的自洁性，膜材表面的灰尘和污渍会伴随着雨水冲刷，自然洁净表面。
钢结构在工厂预制时，应做好焊缝打磨、除锈、刷环氧底漆处理。面漆如果是在工厂喷漆的，运输过程之中要做好漆面保护，现场安装起来后再做局部补漆处理。面漆如果是现场喷漆的，应选择晴朗的天气，处理好之后再进行覆膜和绷膜安装。值得注意的是，因考虑到后期的夜景需求，或是特殊的雾喷需求，应提前预留好水电接入及穿管的孔洞，以及照射灯具安装的位置。膜结构施工工期相对较快，只要预制好了，运输到工地安装即可。
在盲检测技术中，能量检测法[6]、文献[7]算法和平方倍频法[8]等对信号功率参数依赖性较强，其中平方倍频法对信号功率较为灵敏，具有代表性.因此，以平方倍频法为例，对功率参数Ps和Pw进行适应性设计.工程中常用的平方倍频法如框图2所示.
张拉式膜结构使用的结构材料是膜材, 膜材作为一种柔性材料, 只能受拉, 不具有受压能力, 必须通过施加预应力获取刚度, 来围合成具有一定拓扑关系的几何形态, 从而使其具有承受荷载的能力[3]。
膜结构的膜材均为复合材料，以织物为主，表面是树脂涂层，可塑性强，可以通过不同裁切及不同的钢结构造型，呈现不同的艺术形态。膜材的颜色也有多种选择，常见的多使用白色。
膜材常用的为PTFE膜(聚四氟乙烯)、ETFE透明膜(乙烯-四氟乙烯)、玻璃纤维PVC等。
(1)膜结构作为亭廊的另一个形式存在，置身于自然之中，具有防风避雨、防紫外线的功能，且通常尺度也大于一般的亭廊，其功能不单只有停留和休憩，还可以结合一些娱乐设施，使其具有娱乐功能，如轮滑区，儿童活动区等。因膜结构所构建的空间较大，经常作为老年人下棋、打牌、健身、跳广场舞等聚集场所，承载着很多老年人的休闲时光，尤其是下雨天气，膜结构底下也有较大的灰空间，是雨季天气公园活动的主要场所[4]。
(2)膜结构的另外一个景观特点是夜晚会随着灯光的变化而变化，使得膜材变成了一个着色载体，一会儿变成红色，一会变成紫色，绚丽多彩，变化丰富，由一个静态的效果变成了一个动态的效果。而且随着科技的发展，越来越多的投影技术应用到了景观设计之中，一些动态的投影，如“海洋”、“星空”、“自然”等主题，投射在膜材之上，膜材就变成了电影幕布，形成动画的效果，受到很多年轻人尤其是儿童的喜爱，结合园林音箱的设计，随着音乐的变化，使得这块区域顿时生动活泼了起来。
(3)膜结构作为景观构筑物较为通透，视野开阔，置身于膜结构之中，纳凉休闲，连接自然，与自然产生对话，微风吹过万物生长，树影摇曳，听虫鸣鸟语，远离了喧嚣，人的心理也就被自然治愈。
(4)膜结构不单是一个构筑物，也要承载地域文化属性，融入当地的地域文化之中，它可以象征着某个符号或是某种精神，体现出一种文化属性。例如厦门是一个滨海城市，海洋文化应运而生，在此前提下，膜结构的造型更加接近海浪、海螺、船帆等形态，更容易进入人们的内心，因为其造型所表达的就是厦门所常见的海的元素，是海洋文化某一形态的具象体现，仿佛自然生长一般，熟悉亲切。
(5)膜结构在公园景观中，是一个聚集的场所，公共性与私密性是相对应的，强调面向公众开放，在使用时具有充分的自由和流动性，体现出其公共性特点。
百合花膜结构造型最为优美，以百合花为设计灵感，通过艺术变形，以喇叭状为主形，两翼伸展，形成造型优美、色彩纯洁、体态轻巧的景观构筑物。而我们选择的半透明的膜材，在阳光的照耀下形成圣洁、优雅的形态，周边预留了较为开阔的草坪，仿佛“百合花”从大地中生长出来(如图1)，三朵为一组，多组布置，高低错落，如今已形成了紫荆夜跑园中大家最爱停留的区域，拍照打卡络绎不绝。
图1 清晨的百合花膜结构
因为考虑膜材的独特性，在后期使用中，膜材容易被划破，后期修补维护较为困难，常见的膜结构底部为钢立柱。因此在此次百合花设计中，要契合“百合花”造型，我们把膜材做到离地高50cm的位置，且在膜材外侧增加一圈密集钢管，结合管头的水晶灯装饰，膜材不宜被破坏，而且使得“百合花”造型更有层次感(如图2)。夜晚水晶灯头散发出舒适的光线，泛光照明作为辅助，“百合花”变得更加的圣洁与典雅。
在膜结构地面位置，我们设置了曲线的坐凳，围绕着膜结构人们可以休息停留，交谈和静思，同时也能遮阳防晒。
在景观设计中，要求具有广泛的可读性，雅俗共赏，既超凡脱俗又能使得大众喜闻乐见，具有鲜明的个性和标志性。在公园设计中，膜结构可应用在以下几个场景。
(1)景观地标 一个城市的中心反映一个城市的地理风貌和民族风情，同时也是一个城市文化发展程度的标志[5]。作为公园中的主景构筑物形成视觉中心点，有独特的象征性及美好的寓意，同时也是表达这个城市的人文或是人们喜爱的事物的演化，具有独特的吸引眼球的效果，引导人们进入公园景观环境之中，进行人与自然的对话。
(2)景区出入口 景区或公园出入口是人流量较大的区域，特别是节假日或疫情期间，有些景区或公园出入口需要排队，因此排队区域应设置遮阳遮雨设施，膜结构以其经济性和美观性，常常设置在公园或景区出入口，为人们提供人性化设施。
(3)景观构筑物 膜结构作为景观构筑物其形态各异，有伞形、帆形、穹顶形、花朵形及圆形等多种造型，造型丰富，变化多样，满足不同人群需求，带给人们休息停留功能的同时丰富良好的身心体验。
(4)休闲活动区域 膜结构应用在公园的休闲活动区域，能够提供较大尺度的遮阳活动休闲区域，为多种活动提供可能性。膜结构的透光性和通风性以及较少的视觉遮挡，成了很多休闲活动区域的选择，如儿童活动区，景观小舞台，休闲轮滑区等。
(5)停车区域 膜结构经济美观，增加了膜结构的雨棚满足功能性需求，其不仅能够遮蔽风雨烈日及落叶而且由于增加了充电设施，可以为人们提供电动自行车和电动汽车充电等服务性功能，一举两得。
膜结构经过多年的发展与应用越来越融入我们的建筑和景观之中，并以其独特的面貌展现在人们眼前。随着科技和材料的不断发展，膜结构的形式会更加的千变万化，形态也会更加优美伸展，在公园景观中让人眼前一亮，也能更好地服务于人，融入自然环境之中。
猜你喜欢 膜结构构筑物百合花 邻近重要建构筑物条件下的基坑工程设计建材发展导向(2022年3期)2022-04-19给水排水构筑物结构设计分析建材发展导向(2021年9期)2021-07-16高支模施工技术在工业构筑物中的应用建材发展导向(2021年9期)2021-07-16百合花小学生必读(低年级版)(2020年6期)2020-09-10强夯施工对既有建构筑物的影响分析和保护应用石油化工建设(2019年6期)2020-01-16一朵百合花童话世界(2019年28期)2019-11-23金属过渡层类型对非晶碳膜结构性能的影响建材发展导向(2019年11期)2019-08-24国内外充气膜结构发展研究综述江苏建材(2018年3期)2018-02-14一种民用气肋式膜结构建筑失效机理西南交通大学学报(2016年4期)2016-06-15百合花快乐作文·低年级(2015年7期)2016-02-29 相关热词搜索：滨海，东海，厦门，
